WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!


 

На правах рукописи

КИКИЧЕВ Наиль Гусупович

ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКИЕ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ПРОЦЕССА СООРУЖЕНИЯ И ЭКСПЛУАТАЦИИ  БЕСКАНАЛЬНЫХ ТЕПЛОПРОВОДОВ

Специальность 25.00.36 Геоэкология по техническим наукам

Автореферат

диссертации на соискание учёной степени

доктора технических наук

Санкт-Петербург 2008

Работа выполнена в Северо-Западном государственном заочном техническом университете

Официальные  оппоненты:        доктор технических наук

                                       Николаев Александр Константинович

                                       доктор технических наук

                                       Родичев Леонид Васильевич

                                       доктор химических наук, профессор

                                       Ивахнюк Григорий Константинович

Ведущая организация:  ГУП «Водоканал Санкт-Петербурга».

Защита состоится 20 января 2009 г. на заседании диссертационного совета Д 212.244.01 при Северо-Западном государственном заочном техническом университете по адресу: 191186, Санкт-Петербург, ул. Миллионная, д.5.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Северо-Западного государственного заочного технического университета.

Автореферат разослан 19 декабря 2008 г.

Учёный секретарь

диссертационного совета                                        И.В. Иванова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ



Актуальность темы диссертации.

Перспективность бесканальных прокладок подземных теплопроводов доказана практикой их использования в течение нескольких десятков лет в условиях Санкт-Петербурга и других крупных городов, поэтому дальнейшее совершенствование технологии их сооружения, в том числе и в экологическом отношении, является актуальной проблемой, решение которой имеет важное народно-хозяйственное значение.

В настоящее время удельные затраты на транспортирование тепла, капитальные вложения в тепловые сети достигают 50-60 % стоимости сооружения теплоэлектроцентралей (ТЭЦ), при этом темпы строительства и ввода новых тепловых сетей, а также темпы их реконструкции значительно отстают от темпов ввода новых тепловых мощностей на ТЭЦ, что объясняется высокой стоимостью теплопроводов, большими затратами на стройматериалы, трубы, технологическое оборудование, издержками на экологическую реабилитацию территорий, отводимых для трасс подземных, в том числе и бесканальных, теплопроводов.

Важность и актуальность совершенствования технологии строительства и экологического контроля при эксплуатации бесканальных теплопроводов подчёркивается и тем, что их использование позволяет на 30-40 % снизить капитальные затраты на теплоснабжение, особенно в условиях плотной городской застройки.

Актуальной задачей при сооружении и эксплуатации бесканальных теплопроводов, требующей своего решения в настоящее время, остаётся задача повышения коррозионной стойкости, механической прочности и надёжной гидро-теплоизоляции теплопроводов, в частности, при включении в них участков самокомпенсирующихся труб. Задача повышения коррозионной стойкости бесканальных теплопроводов может быть решена на основе применения специальных сталей, например, ферритного состава, а также пластиковых труб с пенополиуретановой теплоизоляцией, что вызывает необходимость проведения соответствующих исследований. Актуальной остаётся и задача оценки напряжённо-деформированного состояния (НДС) всех составных частей теплопроводов при их эксплуатации. При этом рассмотрение компенсационных температурных задач, в частности, при использовании самокомпенсирующихся труб, в том числе и с вакууммированными секциями, также является важным и актуальным, что позволит упростить технологию прокладки и повысить надёжность эксплуатации бесканальных теплопроводов.

Актуальность названных выше исследований подчёркивается включением их в постоянно действующие планы тематических и опытно-конструкторских работ технологической службы АОЗТ «Ленгазтеплострой» и организаций – смежников и подрядчиков.

Цель работы: повышение эффективности индустриальных методов сооружения, надёжности, устойчивости и экологической безопасности эксплуатации подземных бесканальных теплопроводов путём решения геоэкологических и технологических задач.

Идея работы: сочетание технико-технологических и экологических направлений повышения коррозионной стойкости, механической прочности, температурной устойчивости подземных бесканальных теплопроводов за счёт совершенствования технологии прокладки и эксплуатации, выбора современных материалов, новых конструктивных решений и механико-математических методов контроля надёжности, стабильности и экологической безопасности при их работе.

Научная новизна работы состоит в разработке:

  • научно-практических основ оценки напряжённо-деформированного состояния (НДС) бесканальных теплопроводов с учётом температурных деформаций труб, внутреннего давления и внешней нагрузки с построением соответствующей математической модели;
  • методики оценки НДС самокомпенсирующихся участков трубопроводов (СК-труб) с винтовыми гофрами с различными геометрическими характеристиками и наличием вакууммированных секций типа «труба в трубе»;
  • методов повышения коррозионной стойкости подземных бесканальных теплопроводов в условиях повышенной влажности грунтов и заражённости их микробиотой погребенных болот (плакирование труб аустенит-ферритными сталями; использование газотермических и термохимических покрытий; предупреждение трещинообразования в стальных трубах; замена в определённых условиях стальных труб на пластиковые; организация дренажа траншей и использование незаражённых микробиотой песчано-гравийно-глинистых смесей для засыпки теплопроводов в траншеях при обеспечении требуемой степени уплотнения засыпного грунта и т.п.)
  • методики оценки НДС и устойчивости кольцевой формы сечения пластиковых теплопроводов при совместной работе основных полипропиленовых труб, пенополиуретановой теплоизоляции и полиэтиленовой гидрозащитной оболочки с целью обеспечения их надёжности при эксплуатации и требуемой пропускной способности;
  • методов неразрушающего и экологически чистого контроля дефектов и течей в подземных бесканальных теплопроводах с обеспечением экологической безопасности и  экономической эффективности при их эксплуатации.

Научные положения, защищаемые в диссертации:

1. Высокая эффективность, экологичность и индустриальность сооружения бесканальных теплопроводов с различными видами тепло-гидроизоляции могут быть обеспечены за счёт применения поточно изготовляемых самокомпенсирующихся гофрированных секций стальных труб, в том числе с вакууммированными участками; при этом наиболее экономичной и надёжной в сложных геолого-технических условиях с повышенной влажностью и агрессивностью грунтов следует считать экологически чистую и безопасную теплоизоляцию из пенополиуретана в сочетании с полиэтиленовой наружной оболочкой, термокомпенсационными узлами и термоусаживающимися соединительными манжетами.

2. Температурные и механические напряжения и деформации в трубах бесканальных теплопроводов определяются изменениями внутреннего давления при прокачке теплоносителя, внешней нагрузки, перепада температур теплоносителя внутри труб и наружной среды, а также степенью уплотнения окружающего теплопровод грунта; при этом безотпорная теплогидрозащитная оболочка способствует выравниванию температурных напряжений и деформаций в элементах трубопровода и вместе с уплотнённым грунтом вблизи трубопровода играет роль упруго-податливого основания для центральной трубы.

3. Антикоррозионная и гидравлическая защита бесканальных теплопроводов, центральные трубы которых выполняются плакированными хромистыми ферритными и аустенитными сталями, не склонными к хлоридному растрескиванию, в комбинации с покрытиями различного рода обеспечивает повышение коррозионной стойкости труб до 30-35 % как на магистральных трассах, так и в местах соединения самокомпенсирующихся секций с неплакированными участками труб.

4. Радикальной мерой повышения коррозионной стойкости и эффективности бесканальных трубопроводов является применение пластиковых (полипропиленовых) труб в качестве основных, в частности, во внутренних и микрорайонных системах теплоснабжения. Применяемая для таких трубопроводов упругая пенополиуретан-полиэтиленовая тепло-гидрозащитная оболочка способствует снижению до 20 % напряжений в основной трубе, уменьшая степень овализации её при возможной потере устойчивости; нагрузки же на пластиковые трубопроводы воспринимаются как основной трубой, так и наружной полиэтиленовой оболочкой, исключая опасность действия продольного изгиба. При этом пластиковые трубы, в силу малой шероховатости стенок, способствуют снижению гидравлических сопротивлений при прокачивании через них жидкого теплоносителя. Пенополиуретановая теплоизоляция из-за её подверженности действию света, открытого пламени, а также из-за её относительно низкой прочности и температурной стойкости может эффективно заменяться новым композиционным материалом на основе латексов синтетических полимеров, например, техническим теплоизоляционным материалом (ТТМ), свободным от недостатков пенополиуретана.

5. Наиболее отвечающими условиям эксплуатации бесканальных теплопроводов методами определения течей в трубах, с экологической точки зрения, являются дистанционные и электромагнитные методы, например, метод двух панорамных приёмников, диапазон частотной перестройки которых равен диапазону частот излучения передатчика, а антенны имеют круговую и кардиоидную диаграммы направленности, что может обеспечить высокую точность обнаружения отверстий течей и приемлемую скорость обработки данных.

Достоверность научных положений и выводов обеспечивается системным характером исследований, удовлетворительной сходимостью результатов аналитических и экспериментальных данных, положительным опытом внедрения полученных разработок в практику подземного строительства бесканальных тепловых сетей.

Практическая ценность работы заключается в совершенствовании инженерной методики оценки напряжённо-деформированного состояния (НДС) бесканальных теплопроводов с учётом температурных напряжений и деформаций, направлений обеспечения надёжной антикоррозионной, гидравлической и тепловой защиты теплопроводов на основе использования современных материалов, в том числе пластиковых труб, экологически чистых технологий обнаружения и ликвидации течей при эксплуатации трубопроводов с применением дистанционных и электромагнитных методов.

Личный вклад автора при проведении исследований состоит в анализе и обобщении опыта прокладки бесканальных теплопроводов, постановке задач исследований, аналитической оценке НДС трубопроводов, разработке мероприятий по антикоррозионной, гидравлической и тепловой защите бесканальных теплопроводов, а также практических рекомендаций по эксплуатации тепловых сетей и внедрении их в производство.

Реализация результатов работы. Технико-технологические и экологические рекомендации используются в АОЗТ «Ленгазтеплострой» при инженерной подготовке территорий для массовой жилой застройки, в том числе при прокладке бесканальных теплопроводов, с целью теплоснабжения Санкт-Петербурга и других крупных городов. Для практической реализации полученных результатов разработан ряд нормативных документов, среди которых можно назвать следующие:

– Технические условия. Трубы стальные электросварные спирально-шовные с винтовыми гофрами (ТУ 14-3-123783);

– Временные рекомендации по строительству тепловых сетей из труб диаметром до 300 мм в оболочке на основе пенополиуретана (альбом 1 –484-1993-00.000);

– Тепловые решения прокладки трубопроводов тепловых сетей в изоляции из пенополиуретана диаметром 50-1000 мм. Конструкции и детали. Альбом 313.ТС-002.000;

– Прокладка тепловых сетей диаметром 50-1000 мм в изоляции из пенополиуретана. Прокладка трубопроводов (альбом 313.ТК-003000).

Основные разработанные рекомендации используются в учебном процессе при подготовке специалистов по освоению подземного пространства городов.

Апробация работы. Содержание и основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на научно-технических советах АОЗТ «Ленгазтеплострой» (СПб., 1992-2007); международных семинарах по современным методам строительства тепловых сетей в России (СПб., 1996, 1997); симпозиуме «Энергетика-97» (СПб., 1997); научно-практической конференции «Научно-технические инновации в строительстве» (М.: МГСУ, 2004); научно-технической конференции «Механика. Геомеханика подземных сооружений» (Тула, 2006); ежегодных международных конференциях «Экология и развитие общества» (СПб., 1997-2007).

Публикации. Основное содержание диссертационной работы опубликовано в 29 научных трудах, в их числе 1 монография и 3 изобретения.

Объём и структура диссертации. Диссертация содержит введение, пять глав и заключение, а также библиографический список из 66 наим. и приложение; изложена на 196 стр. машинописного текста, включает в себя 28 рис. и 24 табл.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Проблеме эффективной и надёжной прокладки тепловых сетей в крупных городах в целом и бесканальных теплопроводов, в частности, посвящены работы многих учёных и специалистов: Баженова В.А., Баславского И.А., Блоштейна А.А, Бугаевой О.Е., Вайнберга Д.В., Виноградова С.В., Витальева В.П., Вишневецкого Г.Д., Емельянова Л.М., Калининского Б.В., Копьева С.Ф., Крашенникова А.Н., Лопатина Б.В., Лямина А.А., Скворцова А.А., Якимова Л.К. и др. Труды этих авторов составили основу для продолжения исследований в указанной области с целью дальнейшего совершенствования процесса сооружения и эксплуатации бесканальных теплопроводов, создания для этого соответствующей технолого-экологической базы.

Во введении к работе обосновывается актуальность темы исследований, определены цель и идея работы, её научная новизна и практическая ценность, достоверность полученных научных положений и выводов, показан личный вклад автора при проведении исследований, а также приведены формулировки защищаемых научных положений, показана реализация и апробация результатов работы.

Первая глава диссертации посвящена анализу и обобщению методов сооружения подземных, в том числе и бесканальных, теплопроводов, где отмечаются геолого-технические условия их строительства и эксплуатации применительно к городской застройке Санкт-Петербурга.

Высокое увлажнение грунтов при переменном температурно-влажностном режиме вызывает коррозию теплопроводов, нарушение напряжённо-де­формиро­ванного состояния (НДС) труб со снижением их прочностных свойств, что, как следствие, приводит к сокращению сроков службы трубопроводов и нарушению экологического равновесия в окружающей среде вблизи тепловых трасс.

Особо важным элементом бесканальных теплопроводов является конструкция гидро-теплоизоляционной оболочки, созданию и опыту эксплуатации которой посвящены работы Блоштейна А.А., Витальева В.П., Копьева С.Ф., Крашенникова А.Н., Лямина А.А., Однопозова А.И., Скворцова А.А. и др. Бесканальный теплопровод представляет собой четырёхслойную конструкцию, состоящую из трёх слоёв обделки (антикоррозионного покрытия трубы, теплоизоляционной и гидроизоляционной оболочек) и основного слоя, то есть собственно стальной трубы, по которой перемещается теплоноситель. По виду обделки бесканальные теплопроводы подразделяются на засыпные, сборные, сборно-литые, литые и монолитные. Последние получили наибольшее распространение в Санкт-Петербурге.

При расчётах прочности защитных оболочек различных конструкций для бесканальных теплопроводов, наряду с горным давлением, необходимо учитывать внешние нагрузки от городского транспорта, веса самой конструкции, внутреннего давления и температуры носителя, а также условия закрепления, поэтому исследование НДС теплопроводов при их эксплуатации и расчёт их прочности с учётом совместной работы системы «многослойная гидро-теплозащитная оболочка – труба – грунт» является в настоящее время актуальной проблемой.

Основным недостатком подземных теплопроводов, в том числе и бесканальных, является гидрофильность изоляции, что вызывает коррозионное разрушение теплопроводов и способствует увеличению тепловых потерь с нарушением естественного экологического равновесия среды вблизи трасс теплопроводов. При использовании углеродистых сталей для сооружения бесканальных теплопроводов в армопенобетонной изоляции ежегодно приходилось ликвидировать более 5000 дефектов на теплотрассах Санкт-Петербурга, в том числе в организациях ТПО «ЛенТЭК» - примерно 2700, ТПО ЖК – 2500, Ленэнерго – 800 дефектов. При этом единичные дефекты начинают появляться уже после 5 лет эксплуатации, после 6-10 лет количество дефектов увеличивается в 10-15 раз и в дальнейшем не уменьшается. Наибольшее же количество дефектов обнаруживается после 20-35 лет эксплуатации теплопроводов. Дефектообразованию наиболее подвержены трубы диаметром 50-150 мм: 3,81 дефекта на 1 км трассы, в наименьшей степени – трубы диаметром 1000-1400 мм: 0,4 дефекта на 1 км трассы. Из-за более высокой температуры теплоносителя количество дефектов на трубах прямого направления составляет 70-80 % от их общего числа.

Чаще всего встречается коррозия наружной поверхности труб (80 %). Реже наблюдается коррозия на арматуре, сварных стыках и на внутренней поверхности труб. В 40 % случаев коррозия имеет место в камерах, в 30 % - вблизи камер и компенсаторов,  также на линейных участках трубопроводов.

Таким образом, на основе проведенного анализа состояния проблемы намечены следующие направления совершенствования процесса прокладки и эксплуатации подземных бесканальных теплопроводов:

  • разработка способов повышения долговечности конструкций теплопроводов;
  • оценка НДС бесканальных теплопроводов  с секциями самокомпенсирующихся труб при действии внешних нагрузок и внутреннего давления, а также воздействия температурного перепада;
  • экспериментальные исследования состояния напряжённо-деформиро­ванных подземных бесканальных прокладок с самокомпесирующимися участками;
  • разработка мероприятий по антикоррозионной, тепловой и гидравличе­ской защите бесканальных теплопроводов;
  • эффективная замена стальных труб пластиковыми и оценка возможно­сти совместной работы этих труб с тепловой и гидравлической изоля­цией при наличии и отсутствии самокомпенсирующихся участков;
  • использование технико-технологических и экологически чистых мето­дов эксплуатации бесканальных теплопроводов в условиях городской застройки;
  • технико-экономическая и экологическая оценка разработанных в ходе ис­следований научно-практических рекомендаций.

Повышению надёжности и долговечности подземных бесканальных тепло­проводов на основе стальных труб посвящены исследования, результаты кото­рых приведены во второй главе.

Одним из направлений повышения надежности подземных теплопроводов и снижения деформаций является использование са­мокомпенсирующихся сек­ций теплопроводов с поточной техно­логией их строительства. Металлические трубы этих секций на внешней поверхности имеют винтовые гофры, обеспечи­вающие со­вместность работы системы «труба - тепловая изоляция». За счет снижения продольных деформаций теплопроводов можно отказать­ся от соору­жения компенсаторов или значительно снизить их коли­чество, что дает суще­ственный экономический эффект.

Проведенные теоретические и натурные исследования само­компенсирую­щихся труб позволили оценить их прочность, напря­женно-деформированное состояние в различных условиях статиче­ского и циклического нагружения, оп­ределить компенсирующую способность, рациональную степень снижения продольной жестко­сти и выбрать оптимальную геометрию гофров.

Экспериментально установлено и подтверждено практикой, что зона ми­нимальных усилий, возникающих в гофре, определяется интервалом угла 55-70°.

При проведении общего анализа влияния высоты и радиуса закругления на напряженное состояние и жесткость труб с винто­выми гофрами было установ­лено, что в защемленном трубопроводе при воздействии температурного пере­пада с увеличением как высо­ты гофра, так и радиусов закруглений напряжения в вершине гофра снижаются, а компенсирующая способность труб соответст­венно воз­растает. Однако при нагружении трубопровода внутренним давле­нием кривая изменения напряжений от высоты гофра имеет мини­мум.





Всесторонний анализ напряженно-деформированного со­стояния, продоль­ной устойчивости и перемещения самокомпен­сирующихся труб, работающих при давлениях 1,6-5,5 МПа и до­пускаемом температурном перепаде до 200 °С, с учётом технологи­ческих требований позволил найти рациональные конструк­тивные решения труб с винтовыми гофрами. На их основе составлены опти­мальные технические характеристики труб, рекомендуемых для сооружения тепловых сетей (табл. 1).

Для сооружения подземных бесканальных теплопроводов в особо сложных инженерно-геологических условиях предлагается использовать конструкции обделок «труба в трубе». В качестве ра­бочих труб предлагается использовать самокомпенсирующиеся тру­бы с гофрами на внешней стороне трубы. В каче­стве наружного за­щитного кожуха используются гладкостенные трубы. Внут­ренние и наружные трубы монтируются в секции, имеющие на концах узлы стыковки. Вакууммирование секций осуществляется через штуцеры, вваренные в наружный защитный кожух. Межтрубное пространство секций может быть теплоизолировано.

Таблица 1

Техническая характеристика СК-труб, рекомендуемых к

промышленному производству

Показатели  характеристики

Единицы измере­ния

Числовые значения

Наружные диаметр

мм

530-820

Толщина стенки труб

мм

6-8

Угол наклона гофра к оси трубы

град.

60-70

Количество гофров на полосе

шт.

1-3

Радиусы закруглённого гофра

мм

30-40

Угол сопряжения трубы и гофра

град.

30-40

Максимальная компенсирующая способность

мм/м

2,5

Рабочее давление

МПа

5,5

Максимально допустимый температурный перепад

оС

200

Повышение эффективности технологии сооружения тепло­проводов и их надежности предлагается осуществлять в следующих направлениях:

• безопорная подземная прокладка бесканальных тепловых сетей в одно­родных грунтах для снижения величины коэффициента трения при протягива­нии труб с целью сохранения их защитных оболочек;

• применение сильфонных компенсаторов для устранения утечек горячей воды и затопления камер компенсационных узлов трубопроводов, что обеспе­чивает уменьшение площадей отчужде­ния и сокращение потерь тепла, при этом компенсируются и темпе­ратурные деформации трубопроводов;

•  изоляция стыков труб и других элементов сетей термоусадочными муфтами из предварительно обработанного полиэтилена, обладающего памя­тью первоначальной формы после нагрева;

• защита трубчатого дренажа геотекстильными материалами для сокра­щения потребления гравия и площадей для его складиро­вания, так как эти ма­териалы отводят воду от теплотрасс без суффо­зии и кольматации дрен;

•  пассивация стенок трубопроводов жидким стеклом (сили­катом натрия) для защиты их от воздействия углекислоты и кисло­рода воды.

Большинство из предлагаемых способов и технологий отве­чают мировому уровню, особо следует отметить выполненные на уровне изобретений компен­сационный узел и способ изготовления соединительных термоусаживающихся манжет.

Анализ причин возникновения дефектов на трубах тепловых сетей показы­вает, что перспективными путями повышения долго­вечности труб являются со­вершенствование гидроизоляционных и антикоррозийных покрытий.

Коррозионная стойкость подземных трубопроводов тепло­вых сетей, кроме того, становится существенным фактором поддер­жания и экологического рав­новесия окружающей среды в условиях городской застройки.

Повышение коррозионной стойкости подземных теплопро­водов в настоя­щее время для условий Санкт-Петербурга должно ре­шаться в следующих на­правлениях:

•  гидрозащита  трубопроводов армопенобетонными, фенольно-пороплас­то­выми и пенополиуретановыми оболочками; ши­рокое распространение полу­чил низкомолекулярный стабилизиро­ванный полиэтилен высокой плотности;

• гидрозащита стыков труб органо-силикатными материалами в сочетании с модификатором ржавчины «Харвол»;

•  применение стальных футляров с теплоизоляционными на­полнителями для изоляции труб в местах их пересечений с подзем­ными стенами и фунда­ментами различных сооружений.

Надёжная гидрозащита теплопроводов способствует обеспечению и корро­зионной стойкости поверхностей труб, что может быть осуществлено только за счёт изменения химического состава их наружных слоёв. Другими методами термической, химико-термической, либо механической обработки этого не дос­тичь. До­биться этого можно, в частности, применением труб из нержавею­щих сталей или применением плакированных труб. В некоторых странах (ФРГ, Финляндия) в небольших объемах используют трубы из нержавеющих сталей, однако это дорого и для условий Санкт-Петербурга нецелесообразно.

Применение плакированных труб позволит значительно уп­ростить тепло­гидроизоляционную конструкцию тепловых сетей, главным назначением кото­рой останется тепловая изоляция. Кроме того, обеспечивая постоянный во вре­мени коэффициент шерохова­тости поверхности, плакированные трубы дадут существенную эко­номию энергии на перекачку воды и позволят полностью ис­пользо­вать проектную пропускную способность теплопроводов, чего при суще­ствующих трубах достичь не удается.

Двухфазные аустенитно-ферритные стали имеют хо­рошие антикоррозион­ные качества в растворах хлоридов. Низколе­гированные двухфазные стали подвергаются питтинговой коррозии. Эти стали рекомендуется применять для плакирования труб тепло­вых трасс, так как при этом можно ожидать десяти­кратного увели­чения ресурса по сравнению с углеродистой сталью.

Для исследования теплопроводов с самокомпенсирующими­ся секциями были проведены испытания в натурных условиях. Це­лью проводимых работ явилось исследование работоспособности, изучение особенностей деформиро­вания и оценка эффектив­ности самокомпенсации теплопровода из труб с вин­товыми гофрами в сочетании с теплоизоляцией «жесткого» и «эластичного» типа.

В качестве «жесткой» монолитной теплоизоляции был вы­бран армопено­бетон, а в качестве «эластичного» типа монолитной теплоизоляции был выбран пенополиуретан. Пенополиуретан был нанесен методом напыления в несколько слоев с различными свой­ствами. Наружный слой представлял собой прочную оболочку для защиты трубы от механических воздействий.

Испытательный стенд представлял собой жесткую раму из стальных швел­леров, обеспечивающую жесткое закрепление концов трубы от продольных пе­ремещений и поворота, что позволяло ими­тировать реальные условия работы трубопровода большой протя­женности.

При испытаниях образца нагрев доводился до 180 °С, давле­ние - до 1,6 МПа, продольное растягивающее усилие N = 15000 кН; крутящий момент Мкр  = 210 кН.м. Нагрев самокомпенсирующейся трубы в армопенобетонной тепло­изоляции со свободным концом проводился ступенчато пода­чей пара с пара­метрами t = 220°С и Р = 1 МПа. На каждом этапе на­грева проводились измере­ния внутреннего давления, температуры на входе в трубу и на выходе и про­дольных перемещений концов трубы.

Испытания секций показали, что защемляющий эффект мо­нолитной армо­пенобетонной изоляции незначительно увеличивает продольную жёсткость са­мокомпенсирующейся секции: при нагреве до 170 °С жёсткость возрастает на 11 %. Испытания защемлённой самокомпенсирующейся секции с пенополиуре­тановой теплоизоляцией показали, что в кольцевом на­правлении существен­ного влияния на защемления трубы теплоизо­ляции не наблюдается; пенополиу­ретановая теплоизоляция прак­тически не влияет не работу гофров в процессе компенсации темпе­ратурных деформаций.

Испытания позволили оценить эффективность вакуумной теплоизоляции, а также конструктивные особенности вакууммированных секций: в изолирован­ной секции влияние глубины вакуума имеет стабильный характер; при вакууме около 10 мбар теплопоте­ри в средней части секции уменьшаются примерно в 4 раза; наибо­лее резкое уменьшение теплопотерь начинается при вакууме мень­ше 20 мбар, тепловые потери в неизолированной минеральной ватой секции превышают потери в изолированной секции в 5-20 раз; влияние температурных мостов (диафрагм) на теплопотери в секци­ях значительно и сказывается в непо­средственной близости от диа­фрагм.

В результате анализа результатов опытно-промышленных испытаний уча­стков самокомпенсирующихся трубопроводов были получены следующие вы­воды:

•  при нагреве теплопроводов до 140 °С винтовые гофры пол­ностью обес­печивают непрерывную компенсацию температурных деформаций при отсут­ствии общих продольных перемещений теп­лопроводов;

•  смещений неподвижных опор в процессе эксплуатации не происходит;

•  при давлении Р =2,0 МПа повреждений и течей в трубах и сварных со­единении не отмечено, растрескиваний и отслоений теп­лоизоляции не обнару­жено.

Для защиты наиболее ответственных участков теплопроводов, дополни­тельно к плакированию, могут быть рекомендованы и покрытия. Анализ усло­вий эксплуатации бесканальных тепловых сетей и требований к антикоррози­онной защите их позволил сделать вывод о том, что перспективными для за­щиты металла бесканальных теплопроводов на­стоящее время могут стать:

  • газотермические (металлизационные, полимерные и комбинированные) покры­тия для наружных поверхностей труб и стыков различных элементов;
  • термохимические металлизационные покрытия для наружной и внутренней поверхностей стыков, крепежа, деталей арматуры.

Газотермические покрытия (анодные и катодные) являются самостоятель­ными средствами защиты, но могут применяться и как подслой для изоляцион-

ных покрытий, а также в сочетании с электромеханической защитой.

Комбинированные покрытия представляют собой комбинации полимерных покрытий с анодным или катодным подслоем, за счёт чего достигается эффект аддитивности, то есть суммирования показателей защитной способности. Для бесканальных тепловых сетей наиболее перспективны именно комбинирован­ные покрытия.

Термохимические покрытия формируются на металлической поверхности в газовой среде. Таким методом наносятся покрытия из различных металлов и сплавов: цинка, алюминия, меди, титана, карбидов хрома и боридов железа. Функции термохимических покрытий аналогичны газотермическим покры­тиям. Достоинствами их являются возможность нанесения как на внутреннюю, так и на наружную поверхности труб, беспористость покрытий, экологическая чистота и безотходность технологии.

Рассмотренные системы и виды покрытий имеют по сравнению с извест­ными (органосиликатными и лакокрасочными) покрытиями ряд существенных технических и экономических преимуществ (табл.2).

Таблица 2

Сравнительные технико-экономические характеристики покрытий

Покрытия

Системы покрытий и материалов

Среда

Срок службы, год

Относи­тельная стоимость*

Известные покры­тия

Кремний-органичес­кие

Стеклоэмалевые

Композиционные

Нейтральная

Нерегламентируемые среды

5

10

10

1,0

2,0

2,5

Рекомендуемые газотермические и термохимичес­кие покрытия

Анодные

Анодно-полимерные

Катодные оплавлен­ные

Катодно-полимер­ные

Оксидно-полимер­ные

Нейтральная

Кислая и щелочная

20

30-75

20

20-50

20-50

0,3

0,25

0,4

0,35

0,5

* Отношение стоимости нанесения и эксплуатации (из расчёта на год) выбранного по­крытия к стоимости кремний-органической эмали, принимаемой за единицу.

При определении целесообразности применения тех или иных покрытий (так же, как и плакированных труб) следует учитывать, кроме экономической эффективности, и другие факторы, не могущие быть измеренными в стоимост­ных категориях: например, возможные человеческие жертвы, дезорганизация или приостановка деятельности производственных и торговых предприятий, общественных организаций при авариях и других повреждениях на теплопро­водах, невозвратимые потери при этом государственного или личного имуще­ства граждан, культурных и архитектурных ценностей, экологические наруше­ния.

В третьей главе приводится разработанная в ходе теоретических исследо­ваний и экспериментально проверенная методика оценки НДС бесканальных теплопроводов, учитывающая наличие в трубах безотпорной зоны с упругой теплоизоляционной оболочкой, играющей вместе с уплотнённым грунтом роль упругого (винклеровского) основания.

Проблемами расчёта и оценки температурных и механических напряжений и деформаций в трубопроводах различного назначения занимались многие спе­циалисты, среди которых необходимо отметить Арамановича И.Г., Бялера И.Я., Власова В.З., Галеркина Б.Г., Иванова С.А., Клейна Г.К., Руппенейта К.Д., Ря­бого В.М., Синельникова В.В., Шапошникова Н.Н. и др. Среди зарубежных специалистов, занимающихся проблемами НДС трубопроводов, нужно назвать Винклера Е., Прево Р., Шпенглера М.

В трудах этих специалистов - теорети­ков и практиков - разобраны многие общие и конкретные вопросы оценки НДС труб различного назначения, в ос­новном, наземных и подземных в железобетонных и других видов каналах. Ра­боты по бесканальным трубопроводам практически отсутствуют: можно на­звать лишь некоторые исследования ИЭС им. Е.О.Патона, а также практиче­ский опыт ряда строительных организаций, в первую оче­редь, АОЗТ "Ленгаз­теплострой". Полного же решения проблемы оценки НДС бесканальных тепло­проводов, в частности, с учетом теплозащитной оболочки и самокомпенси­рующихся секций, до на­стоящего времени получено не было.

В ходе выполнения диссертационной работы получена ме­тодика оценки НДС бесканальных теплопроводов, включающая в себя: расчет критических нагрузок и возможного перепада темпера­тур на стенках труб при учете сил трения о грунт (продольный из­гиб), определение температурного давления и внешней нагрузки (давления грунта, собственного веса, транспортных нагрузок и т.п.).

В начале расчета определяются температурное удлинение участка трубо­провода и количество самокомпенсирующихся секций:

                                (1)

где δ - температурное удлинение: lk - длина участка, на котором тре­буется ком­пенсация температурного удлинения: δ1 - температурное напряжение, δ1  = αE1 Δt, Е, α - соответственно модуль упругости и температурный коэффициент ма­териала труб; Δt - перепад темпера­тур; δ - температурная деформация одной самокомпенсирующейся секции; п - количество секций.

Общие положения методики расчета бесканальных трубо­проводов осно­вываются на следующих допущениях:

•  оба конца трубопровода свободны и могут перемещаться в продольном направлении;

•  при температурных деформациях трубы встречают сопро­тивление грунта, равномерно распределенное по длине теплопрово­да;

•  температура по длине трубопровода постоянна;

•  с  изменением  температур  теплоносителя и  окружающего грунта пере­мещения труб осуществляются от концов трубопровода к его середине.

Продольный изгиб бесканальных теплопроводов может воз­никнуть, если концы трубопровода имеют какое-либо закрепление; при этом продольный из­гиб в значительной мере компенсируется сопротивлением окружающего грунта q, результатом чего является повышение устойчивости трубопровода при сжа­тии его темпера­турными нагрузками.

Расчетная схема для решения задачи о продольном изгибе бесканального теп­лопровода представляется в виде балки с шарнир­ными опорами, одна из кото­рых подвижна, при этом на балку дей­ствует продольная критическая сила, рав­ная температурной нагрузке (Ркр = Рt), и поперечная равномерно распределен­ная нагрузка q. Требуется определить критическую нагрузку Ркр и возможную вели­чину температурного перепада  Δt как функции сопротивления ок­ружаю­щего теплопровод грунта.

Дифференциальное уравнение изогнутой оси теплопровода:

                                  (2)

где l - осевой момент инерции поперечного сечения трубы: М(х)-изгибающий момент в сечении х: х - координата от начала трубо­провода; l - длина рассмат­риваемого участка теплопровода; у(x) -прогиб трубопровода.

После двукратного интегрирования уравнения (2) и опреде­ления постоян­ных интегрирования получим выражение для прогиба трубопровода:

                                (3)

где ; а - стрела прогиба трубопровода в середине участка (при  );  по данным ИЭС им Е.О.Патона, можно принять а = 0,495.104 .

Решая уравнение (3) относительно Ркр, получим с учетом значения а:

                        (4)

где Kn - коэффициент перегрузки, зависящий от формы закрепления трубопровода и глубины его засыпки фунтом, для бесканальных теплопроводов Kn = 1,1- 1,2; при этом величина l определяется зави­симостью:

.                                         (5)

Приравнивая Ркр, = Pt=  αE ΔtF, получим для перепада температур:

,                                               (6)

где F – сечение трубы.

Исключая из выражений (4) и (6) значения l согласно зави­симости (5), будем иметь окончательно:

                                              (7)

.                                               (8)

Расчёты по формулам (7) и (8) показали, что они пригодны для практического использования: ошибки расчетов по сравнению с экспериментальными данными составляют от + 8,5 до –15 % для тру­бопроводов диаметрами 300-1000 мм. При этом выявлена нелиней­ная зависимость критической силы и возможного перепада темпера­тур от сопротивления грунта, окружающего бесканальный трубо­провод.

Расчеты показали,  что наличие теплозащитной оболочки способствует выравниванию температурных напряжений в трубо­проводе и снижению их абсолютных значений по сравнению с на­пряжениями в трубе без тепловой изоляции. Это повышает сопротивляемость трубопровода и его устойчивость при действии внут­реннего давления и внешней нагрузки.

Для оценки НДС трубопровода от действия внутреннего давления и внешней нагрузки принята расчетная схема, в которой внутреннее давление Р0 постоянно, а распределенные нагрузки сна­ружи разделяются на вертикальные и постоянные по высоте трубо­провода боковые горизонтальные давления (рис. 1).

Расчётным элементом является кольцо единичной ширины, то есть решается плоская задача, где в верхней, безотпорной зоне перемещения направлены к центру кольца, в нижней, отпорной, зоне перемещения идут в сторону грунта,

который вместе с упруго-податливой оболочкой принимается за основание Винклера. В этом состоит новизна расчётной схемы, ближайшим прототипом которой является схема С В.Виноградова. При этом радиальные и окружные напряжения в кольце определяются как:

σr = qh cosφ  + qr sin2φ  - Р0 + qc cosφ;

σθ = qh cosφ sinφ  - qr sinφ cosφ + qc sinφ,

где qh  = q0 + q1 - вертикальная распределенная нагрузка: qr - горизон­тальная нагрузка; qc - суммарная нагрузка от собственного веса и веса жидкости в трубе:  φ - половина центрального угла, опреде­ляющего безотпорную зону (рис. 1),  φ0 - предельное значение угла φ.

Горизонтальная нагрузка равна qr = ξqh , где ξ = 0,3 - коэффициент бокового отпора.

От действия qh. qc и P0 в безотпорной зоне возникают:

- изгибающий момент:

Mφ  = М0 -N0r (1 - cosφ) + qhr2a1;

- продольная сила:

Nφ = N0cosφ + qhra;

- поперечная сила:

Qφ = -N0sinφ + qhra;

- радиальное перемещение :

Uφ =U0cosφ +λ(M0b1 –rN0b2 + qbr2a4);

- касательное (тангенциальное) перемещение:

Vφ = U0sinφ +λ(M0b3 –rN0b4 + qbr2a5);

- угол поворота сечения стенки трубы:

где Mφ, Nφ, Uφ  -  соответственно изгибающий момент, продольная сила и начальное перемещение в вершине безотпорной зоны (шелыге) при φ = 0; a1÷а6; b1÷b6  - коэффициенты, зависящие от соотно­шения внутреннего давления и внешней нагрузки, а также от вели­чины коэффициента бокового отпора и центрального утла 2φ; λ -коэффициент, зависящий от жесткости трубы, λ = r/(EI).

Рассчитанные по приведенной методике эпюры изгибающих моментов и продольных сил по периметру подземного единичного кольца трубопровода диаметром 630/6 мм при следующих нагрузочных параметрах: qв = 0,153 МН/м3; qс = 0,0055 МН/м3; ξ = 0,3; сопротивление грунта (коэффициент постели Винклера) К = 100 МН/м3, - изменяются по мере удаления от шелыги трубы по-разному. Изгибающий момент уменьшается вплоть до смены знака и далее растёт в отрицательном направлении, но по модулю не достигает своего положительного значения в шелыге. Продольная сила медленно возрастает, принимая своё максимальное значение в безотпорной зоне, на её стыке с отпорной частью (при угле φ = 45о). Максимальное значение изгибающий момент принимает в шелыге трубы, несколько меньшее значение – в точке перемены знака и у днища трубопровода. Продольная сила медленно растёт по вертикальному диаметру: минимум у шелыги, максимум – у днища.

Расчёты по приведенной методике показали существенную зависимость нагрузочных параметров от величины сопротивления грунта: если при малых сопротивлениях (неутрамбованный грунт, К = 5 МН/м3) максимальное напряжение в шелыге трубы диаметром 630/6 мм равно 210-370 МПа, то при К = 50-100 МН/м3 - напряжения падают до 100-50 МПа. Оценку прочности трубопрово­да можно при этом производить согласно полученной зависимости:

где N01, M01 - соответственно продольная сила и изгибающий момент в шелыге;  δст. - толщина стенки; [σ] - допускаемое расчётное сопротивление мате­риала трубы.

Уплотнение грунта, окружающего трубопровод, способству­ет и снижению толщины стенки трубопровода: утолщение стенки с 6 до 12 мм, то есть в 2 раза, при К = 5МН/м3 обеспечивает снижение напряжений с 370 до 210 МПа (в 1,8 раза), а при К = 100 МН/м3 - с 80 до 60 МПа, или в 1,3 раза, что свидетельствует о целесообразно­сти максимального уплотнения грунта при засыпке бесканальных теплопроводов, так как повышение бокового отпора даёт возмож­ность применения труб с меньшей толщиной стенки без снижения их прочности.

Материалы исследований и соответствующие расчётные методики, определяющие особенности применения пластиковых труб в сочетании с эластичной тепло-гидроизоляцией (пенополиуретан и полиэтилен), приводятся в главе четвёртой. При этом применение пластиковых (полипропиленовых) труб в качестве основных в бесканальных теплопроводах считается радикальной мерой повышения коррозионной стойкости и надёжности эксплуатации тепловых сетей, по крайней мере, во внутренних и микрорайонных системах теплоснабжения.

Физико-механические характеристики таких труб и высокая пропускная способность их делают эти трубы перспективными для использования в сетях теплоснабжения. При этом для определения эксплуатационных параметров пластиковых труб предлагается использовать температурно-временную зависимость:

                      (9)

где t – время эксплуатации, годы; σ – напряжения, МПа; A, B, C, D – коэффициенты соответствия международным стандартам ISO 15874 и ISO 15875.

Главной особенностью пластмассовых теплопроводов является быстрая релаксация и исчезновение термоупругих деформаций, которые переходят в необратимые пластические деформации с сохранением исходной длины теплопровода, то есть пластиковые трубопроводы обладают самокомпенсирующейся способностью. Но расчёт прочности этих  трубопроводов в сочетании с пенополиуретановой теплоизоляцией и полиэтиленовой гидрозащитой имеет более важное значение, чем для стальных, более прочных труб. Одним из основных условий нормальной работы бесканального теплопровода является единство («связанность») работы всех названных выше элементов конструкции трубопровода.

Устойчивость первоначальной круглой формы подземного теплопровода является другим важным условием обеспечения его требуемой пропускной способности и, вместе с тем, эффективности теплоснабжения городских объектов. При этом радиальная нагрузка по кольцевому контуру сечения трубы должна быть равномерной по длине всего контура, чему способствует упругая тепло-гидроизоляция. Критическое значение радиальной нагрузки, превышение которого может вызвать потерю устойчивости, определяется решением дифференциального уравнения деформированной оси кольцевого контура, и полученная в ходе исследований зависимость имеет вид:

                                        (10)

где EJ – жёсткость сечения трубы, МН.м2; Е – модуль упругости материала трубы, МПа; J – осевой момент инерции сечения, м4; К – безразмерный коэффициент, характеризующий соотношение радиальной нагрузки и геометрических характеристик контура; R – радиус осевой линии кольцевого сечения трубы, м.

В общем случае условие обеспечения устойчивости первоначальной формы трубопровода может быть записано следующим образом:

                                                (11)

где qн – наименьшая критическая нагрузка на трубопровода; Рв – фиксированная паспортная нагрузка, отвечающая условиям эксплуатации бесканальных теплопроводов: Рв ≥ 1,6 мн/м.

Для расчёта qн предлагается следующая зависимость:

                                       (12)

где β – угол внутреннего трения грунта; γгр – его удельный вес, МН/м3; h – глубина заложения трубопровода, м; Dн – его наружный диаметр, м; qm – вес 1 п.м. теплопровода с учётом тепло-гидрозащитной оболочки и транспортируемого теплоносителя, МН/м.

Расчёты по приведённым зависимостям показали, что пластиковые трубы, особенно больших диаметров (600 мм и более), могут быть подвержены потере устойчивости при заложении на глубинах более 10 м в условиях падения внутреннего давления, что имеет место при образовании утечек теплоносителя из трубопровода. Поэтому диагностика мест возникновения течей и эффективная борьба с ними очень важны  для обеспечения устойчивой работы бесканальных теплопроводов. Усилению устойчивости способствует упругая пенополиуретановая теплоизоляция в сочетании с полиэтиленовой гидроизоляцией, при этом до 20 % снижаются напряжения в центральных пластиковых трубах с уменьшением степени их овализации при возможной потере устойчивости.

С использованием уравнений равновесия, а также условий совместного деформирования всех слоёв трубопровода получены расчётные зависимости для определения напряжений во всех элементах конструкции и обобщённой критической силы. Расчёты по этим зависимостям показали, что для стального трубопровода самые значительные напряжения возникают в основной трубе, в тепло-гидроизоляционном слое они на 2-4 порядка ниже. В случае использования полипропиленовых труб в качестве основных в теплопроводах напряжения во всех слоях выравниваются по величине, самые значительные из них приходятся на центральную пластиковую трубу и полиэтиленовую гидрозащитную оболочку, меньшее напряжение испытывает теплозащитный пенополиуретановый слой. Но при надлежащем уплотнении грунта вблизи теплопровода (как стального, так и пластикового) продольного изгиба последний не испытывает, хотя у пластиковых труб толщины стенок, в силу их меньшей прочности, должны быть увеличены по сравнению со стальными трубами. Но на пропускной способности пластиковых труб это не отражается, так как у них очень незначительная шероховатость внутренней поверхности, что способствует резкому снижению гидравлических сопротивлений при движении теплоносителя (горячей воды).

Анализ многообразия теплоизоляционных материалов (битумперлита, армопенобетона, пенополиуретана и др.) показывает, что газонаполненные полимеры, прежде всего пенополиуретаны (ППУ), обоснованно выбираются для широкого использования. Об этом свидетельствуют возможные (и достижимые на практике) сроки службы материалов для теплоизоляции трубопроводов: армопенобетон – 15 лет, ППУ – до 30 лет.

Возможность увеличения срока службы теплопроводов с ППУ-изоляцией объясняется высокими технологическими и  эксплуатационными свойствами ППУ: температурный диапазон эффективной эксплуатации 150-190 оС, низкая теплопроводность, малое влагопоглощение, высокая стойкость к маслам и другим агрессивным средам, озоностойкость, прочность адгезионного шва на границе ППУ – металлы, возможность нанесения пены литьём или напылением на поверхности любого рельефа.

Тепловые потери при замене армопенобетонной (АПБ) изоляции на ППУ сокращаются на 57-59 %. Затраты на заводское изготовление труб в изоляции ППУ до 1,5 раза ниже, чем при изоляции АПБ. Себестоимость строительно-монтажных работ по укладке 1 м трассы тепловых сетей в ППУ-изоляции для теплопроводов малых диаметров (до 100 мм) на 16-18 % ниже, чем для трубопроводов с АПБ-изоляцией, для теплопроводов больших диаметров себестоимость строительно-монтажных работ не изменяется.

Применение труб в изоляции ППУ, при условии достижения срока службы трубопроводов до 30 лет (вместо 15 лет с использованием АПБ-изоляции), обеспечивает годовой экономический эффект от эксплуатации 1 км теплотрасс от 0,5-1,0 млрд. руб. для трубопроводов диаметрами 50-250 мм и до 1,2-1,6 млрд. руб. – 300-1000 мм. Повышение эффективности использования изоляции ППУ способствует и изоляция всех компонентов теплопроводов: отводов, тройников, неподвижных опор, запорной арматуры и т.п. Надёжность теплопроводов может быть повышена при оснащении встроенной электронной системой контроля состояния изоляции и использования дистанционных методов обнаружения дефектов, например, течей.

В перспективе ППУ-изоляция может быть заменена новым материалом на основе латексов синтетических полимеров – техническим теплоизоляционным материалом (ТТМ), который прочнее ППУ, обладает большей термо- и теплостойкостью, является нетоксичным и при нанесении на поверхности не сопровождается пылеобразованием. Кроме того, ТТМ изготавливается, в отличие от ППУ, из отечественного сырья.

Технико-технологическим и эколого-экономическим основам строительства и эксплуатации бесканальных теплопроводов посвящена пятая глава диссертации.

В реальной практике бесканальные теплопроводы не всегда выдерживают плановый срок их бездефектной эксплуатации, главным образом, из-за корродирующей способности окружающей среды, то есть грунта, в котором размещаются трубопроводы. Повышенная обводнённость грунтов является питательной средой для развития и жизнедеятельности многочисленных микроорганизмов (микробиоты), то есть ещё одной из причин возникновения очагов коррозии теплопроводов. Развитию микробиоты, например, в историческом центре Санкт-Петербурга, способствуют торфяники погребённых болот низинного типа: торфа имеют богатую гетеротрофную микробиоту (бактерии, микромицеты, актиномицеты, микроводоросли). Трудности прокладки трубопроводов в этих условиях усугубляются тем, что торфа и заторфованные грунты сильно контаминированы отходами коммунального водоотведения, являющимися дополнительными источниками питания микробиоты, что ускоряет её рост в 3-4 раза. Этому способствуют и утечки из теплопроводов, повышающие температуру грунтовых вод.

Длительное воздействие торфов на грунты приводит к преобразованию последних с изменением их состава и, что более опасно, к снижению прочностных и фильтрационных свойств грунтов. При этом нередко проходка траншей в таких преобразованных грунтах сопровождается и газовыделениями.

Деятельность микроорганизмов вызывает и снижение плотности грунтов вблизи трасс теплопроводов, что необходимо учитывать при засыпке траншей с уложенными в них трубопроводами, так как снижение степени уплотнения грунта в траншеях способствует понижению как перепада температур, так и величины необходимой критической силы трения между трубопроводом и грунтом. Для расчёта этих параметров как функций силы трения разработаны соответствующие аналитические зависимости, проверенные экспериментально.

Коррозирующая способность среды вблизи теплопроводов проявляется в следующих процессах, имеющих место в стальных трубах: адсорбционное понижение твёрдости (эффект Ребиндера); водородное охрупчивание; коррозионное растворение. Наиболее сильное воздействие оказывает два последних процесса. Изучение механизма этого воздействия позволило наметить пути ослабления или даже предупреждения отрицательного эффекта действия этих процессов: применение плакированных труб и средств работы с ними; подача кислорода в зоны водородного охрупчивания теплопроводов; нанесение газо-термических и термохимических покрытий; борьба с трещинообразованием в стенках труб и т.п.

Особое внимание следует уделять правилам эксплуатации участков теплопроводов с секциями СК-труб. Этому способствует рациональное конструктивное их исполнение, что отражено в специально разработанном нормативном документе: «Технические условия. Трубы стальные электросварные спиральношовные с винтовыми гофрами» (ТУ 14-3-123783).

С целью оценки эффективности работы теплопроводов с СК-трубами были проведены испытания их в натурных условиях. Исследовались работоспособность, особенности деформирования и эффективность самокомпенсации теплопровода из секций труб с винтовыми гофрами в сочетании с теплоизоляцией «жёсткого» (армопенобетон, АПБ) и «эластичного» (ППУ) типов. Испытания показали, что защемляющий эффект АПБ-изоляции при нагреве до 170 оС незначительно (до 11 %) усиливает продольную жёсткость участков СК-труб. При использовании же ППУ-изоляции существенного влияния её на жёсткость трубопровода не наблюдалось, так как ППУ практически не участвует на нагружение винтовых гофров при компенсации температурных деформаций. 

Опасными являются трещины поперечного и продольного сдвигов, возникающие вследствие дополнительных температурных деформаций при резких скачках температуры, что изменяет условия обеспечения равновесия в трубопроводе. При этом расчёт дополнительных температурных полей основывается на решении дифференциального уравнения теплопроводности с введением коэффициентов интенсивности напряжений применительно ко всем типам трещин, для чего была разработана соответствующая расчётная методика.

Анализ данных расчётов по этой методике позволил выбрать ряд способов торможения развития дефектов в бесканальных теплопроводах: обработка труб сжимающими нагрузками во время монтажа гидроизоляционной оболочки, что препятствует подводу энергии к вершинам трещин; создание на пути роста трещин границ раздела секции СК-труб, выпуклость сварных швов, применение обжимающих соединительных муфт и т.п.); нанесение на трубы в заводских условиях резинобитумных прослоек; тепловое воздействие на материал вблизи трещин, за счёт чего трещины могут изменить направления своего роста в более вязкую нагретую часть трубы; электроимпульсное воздействие и упруго-волновая обработка труб для снижения скорости роста трещин в опасных направлениях.

Статистические данные по удельной повреждаемости подземных теплопроводов показывают, что в период с 1991 по 2001 г.г. удельная повреждаемость бесканальных теплопроводов в Санкт-Петербурге для труб больших диаметров (325 мм и более) составляла 0,54-0,91 деф./м, малых диаметров – 0,07-0,16 деф./м. При этом наибольшее число дефектов приходилось на теплопроводы, эксплуатируемые более 25 лет. Эти трубопроводы, по данным 2003 г., составляют 24 % общей длины городских теплопроводов. Поэтому разработка новых и совершенствование применяемых методов и способов определения местоположения и размеров течей в подземных бесканальных теплопроводах является и в настоящее время актуальной проблемой как в технико-технологическом, так и в экологическом аспектах.

Одним из перспективных направлений совершенствования диагностики состояния теплопроводов и обнаружения дефектов в них (течей) можно назвать ряд дистанционных методов с применением маловысотных летательных аппаратов, например, вертолётов, несущих локационную аппаратуру. В этом ряду особого внимания заслуживает локация дефектов при четырёх значениях длин волны локатора, в случае применения которой обнаружение мест утечек жидкости из теплопровода основано на совместной логической обработке сигналов от съюстированных и синхронно действующих информационных (тепловизионного, телевизионного, радиолокационного) каналов. Последний канал обеспечивает получение информации о местах залегания теплотрассы и наличии дефектов в ней на два порядка точнее.

Кроме этих методов, возможно использование и электромагнитного излучения из отверстия течи, которое в сочетании  с четырёхволновой локацией обеспечивает высокую точность (85-90 %) обнаружения дефектов, течей в том числе, при высокой скорости обработки данных пеленгации, что создаёт основу для технико-технологической и эколого-экономической надёжности эксплуатации бесканальных теплопроводов.

Понятие о надёжности тепловых сетей, в том числе и бесканальных, включает в себя следующие  факторы: безотказность, долговечность, ремонтопригодность и минимальное отрицательное воздействие на окружающую среду при стабильной экономической эффективности эксплуатации.

Для оценки надёжности транспортировки теплоносителя по тепловым сетям предлагается вероятностный метод, согласно которому надёжность теплопроводов оценивается показателем вероятности безотказной работы, экспоненциально зависящим от протяжённости трассы и длительности периода, для которого оценивается безотказность. С увеличением срока службы безотказность уменьшается, но в рамках проектных работ она оценивается на уровне р = 0,8-0,9. Отказы в работе тепловых сетей вызываются их повреждениями, обусловленными одновременным действием внешних и внутренних факторов: технологии изготовления (включая плакирование и нанесение покрытий) труб; несовершенством технологии строительства теплопроводов; условиями эксплуатации.

Приведенные методы оценки надёжности теплопроводов в целом позволяют получить лишь приближённые характеристики тепловых сетей, так как не учитывают их технического состояния, а также темпы замены устаревших и повреждённых участков. Для этого должны составляться прогнозы старения сетей и появления отказов по трём основным периодам эксплуатации: А – от 10 до 15 лет; В – 15-25 лет и С – более 25 лет.

Практическая стабилизация числа повреждений теплопроводов, например, в Санкт-Петербурге, может быть достигнута при ежегодной перекладке не менее 400 км сетей (около 8 % их протяжённости), но заметное снижение повреждаемости можно ожидать при перекладке 600 км теплопроводов в год.

Кроме экономической стороны, при решении проблемы обеспечения надёжности тепловых сетей, в первую очередь, бесканальных, значительную и очень важную роль играет и экологический фактор. В этих обстоятельствах, безусловно, значимым как для экономии ресурсов, так и снижения техногенной нагрузки на окружающую (геологическую) среду следует считать сокращение потерь воды и тепловой энергии, предотвращение утечек неочищенных вод, теплового и другого (физико-химического) воздействия инженерных коммуникаций на природную среду вблизи тепловых трасс, чему может и должен способствовать экологический аудит.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ

Проведенные исследования, представляющие собой законченную научно-квалификационную работу, в которой приведены геоэкологические основы совершенствования процессов строительства и эксплуатации бесканальных теплопроводов, что имеет важное народнохозяйственное и социальное значение, позволили получить следующие общие выводы и рекомендации:

1. Грунты, в которых осуществляются бесканальные прокладки тепло­проводов, в частности, в Санкт-Петербурге, характеризуются повышенным обводнением, вызывающим резкое увлажнение изоляции теплопроводов со сни­жением уровня их прочности из-за развития коррозионных процессов. При этом единичные дефекты бесканальных теплопроводов появляются уже после 5 лет эксплуатации, а после 6-10 лет количество дефектов возрастает в 10-15 раз, когда очаги коррозии различных типов проявляются на 70 % и более наружной поверхности стальных труб. Коррозия реализуется в виде общей или питтинговой коррозии и коррозионного растрескивания, то есть в виде визуально трудно определимых транскристаллитных трещин, способст­вующих потере прочности и устойчивости отдельных участков трубопроводов.

2. Постоянная и повышенная обводнённость грунтов является питатель­ной средой для развития микробиоты - одной из причин интенсификации кор­розии теплопроводов, чему способствуют торфяники погребенных болот ни­зинного типа, распространенных на двух третях площади исторического цен­тра Санкт-Петербурга, где сухая биомасса достигает 435 т/га. Погребённые болота представляют наибольшие трудности для прокладки и эксплуатации бесканальных теплопроводов. Эти трудности усугубляются контаминацией заторфованных и песчано-глинистых грунтов отходами коммунального водоотведения и нефтепродуктами (из разливов), где получают своё развитие углеводородоокисляющие микробы.

3. В механизме влияния коррозионных сред на трещиностойкость сталь­ных труб можно выделить адсорбционное понижение твердости (эффект Ребиндера), впрочем, редко проявляющееся при бесканальных прокладках тепло­проводов; водородное охрупчивание и коррозионное растрескивание, дейст­вующие как отдельно, так и (чаще всего) одновременно. Действенными ме­рами предотвращения этих процессов можно считать применение плакирован­ных труб, подачу кислорода для прекращения процесса водородного охрупчивания металла, особенно в местах их ослабленной защиты: при повреждениях изоляции, на стыках труб, на переходах через стенки камер, вблизи компенсаторов и т.п.

4. Из сталей, применяемых для изготовления труб, наиболее высокие антикоррозионные качества проявляют аустенит-ферритные стали, об­ладающие повышенной сопротивляемостью к коррозионному растрескиванию, особенно в хлорсодержащих средах, поэтому применение этих сталей хотя бы для плакирования труб тепловых трасс может обеспечить рост их ресур­са до 10 раз по сравнению с трубами из чисто углеродистых сталей.

5. В настоящее время перспективными для защиты металла труб бесканальных тепловых сетей можно считать газотермические и термохимические покрытия, а также их комбинации, например, анодные термохимические, ком­бинированные с катодными покрытия, способствующие резкому увеличению срока эксплуатации бесканальных теплопроводов (до 50 лет и более) и мо­гущие стать реальной альтернативой применению нержавеющих сталей и даже плакированию.

6. Применение самокомпенсирующихся секций в бесканальных теплопро­водах (СК-труб) определяет необходимость учёта их конструктивных особен­ностей при оценке напряженно-деформированного состояния (НДС), когда обеспечивается равномерная по длине трубопровода компенсация температур­ных деформаций при наличии теплогидроизоляционной защитной оболочки, на которую непосредственно и воздействует внешняя нагрузка. При этом приме­нение СК-труб обеспечивает одновременно и совместность работы системы «труба – тепло-гидроизоляция», и снижение продольных деформаций труб при совместном действии как внешней нагрузки, так и внутреннего давления и температурного перепада.

7. Участки СК-труб представляют собой спирально-шовные трубы, на по­верхности которых эквидистантно по отношению к спиральному шву размеща­ются непрерывные винтовые гофры, с помощью которых практически полностью компенсируются продольные деформации, при этом минимальные напряжения в гофрах наблюдаются при углах их установки в пределах 55-70 ° к оси трубы.

8. Разработанная и экспериментально проверенная расчетная методика оценки ЩС бесканальных теплопроводов, учитывающая наличие безотпорной зоны в трубопроводах с упругой тепло-гидрозащитной оболочкой, позволяет определять температурные и механические напряжения и деформации в зави­симости от изменения внутреннего давления, внешней нагрузки и перепадов  температур теплоносителя внутри труб и наружной окружающей среды. При этом показано, что изгибающий момент по мере удаления от шелыги трубопровода уменьшается вплоть до смены знака и далее растёт в противоположном направлении, но по модулю не достигает максимального значения; про­дольная же сила медленно возрастает, принимая максимальное значение в безотпорной зоне на стыке её с отпорной  частью трубы.

9. Интенсивность и характер распределения температурных и механиче­ских напряжений в СК-трубах имеют функциональную зависимость от величи­ны перепада температур, внешней нагрузки внутреннего давления, а также определяются видом тепловой изоляции и  формой закрепления трубопровода. Кроме того, большое значение имеет степень уплотнения грунта при засыпке трубопровода, равносильная повышению бокового отпора грунта и могущая стать технологической основой обеспечения экономии металла, так как при значительном боковом отпоре грунта мочено использовать трубы с более тон­кими стенками.

10. Длительное воздействие торфов погребенных болот на грунты из моренных суглинков и супесей приводит к преобразования их состава, ес­тественного состояния и физико-механических свойств: снижению прочности и сцепления на 15-20 % и угла внутреннего трения на 10-11 % при возрас­тании в них микробного белка с 60 до 250 мкг/г с проявлениями газовыде­лений сероводородного и диоксидуглеродного состава из проходимых транше­ями грунтов, что ухудшает экологическую обстановку вблизи тепловых трасс. Микробиологическая деятельность приводит к изменению гранулометрического состава грунтов и закупорку норового пространства в них и, вместе с тем, к снижению коэффициента фильтрации (до 10 раз в отдельных случаях).

11. Стендовые и опытно-промышленные испытания секций СК-труб в «же­сткой» (армопенобетонной) и «эластичной» (пенополиуретановой) теплоизо­ляции при нагреве до 180 °С показали, что монолитная теплоизоляция из вспененного пенополиуретана незначительно влияет на продольную жёсткость трубопровода в отличие от армопенобетонной, увеличивающей эту характери­стику на 11 %. Нагрев теплоизоляции способствует разгрузке гофров, не вызывая заметного увеличения напряжений в гладких частях труб, что под­тверждает возможность самокомпенсации температурных деформаций труб при отсутствии общих продольных перемещений трубопровода и смешений непод­вижных опор. При этом в двухтрубных теплопроводах выявлен эффект сниже­ния теплопотерь за счёт табулирования: наиболее заметное снижение теплопотерь наблюдается при вакууме менее 20 мбар, а при вакууме 10 кбар теплопотери в секции, дополнительно изолированное минеральной ватой, снижаются в 4 раза.

12. В условиях высокой коррозионной способности среды реальное обе­спечение надежности и устойчивости эксплуатации бесканальных теплопрово­дов возможно при замене стальных труб пластиковыми, например, полипропиленовыми, не подверженными ни внутренней, ни наружной коррозии, отличающимися высокой пропускной способностью при малых потерях давления на прокачивание значительных объёмов горячего теплоносителя. Термоупругие напряжения в пластиковых трубах релаксируют в течение нескольких часов и так же быстро исчезают при нагреве труб горячим теплоносителем; при этом упругая составляющая линейной деформации растяжения-сжатия перехо­дит в необратимую пластическую деформацию, благодаря которой длина теп­лопровода не изменяется. Пластиковые трубы наиболее пригодны для исполь­зования во внутренних и микрорайонных системах отопления. Для бесканаль­ных прокладок рекомендуются пластиковые трубы широкого диапазона диамет­ров (от 110 до 2000 мм), то есть трубы среднего, тяжёлого и особо тяжё­лого типов.

13. Устойчивость первоначальной круглой формы трубопровода является обязательным условием обеспечения его плановой пропускной способности и эффективности при эксплуатации, что особенно важно при использовании пла­стиковых труб, в частности, больших диаметров (600 мм и более). Повышению устойчивости теплопроводов с полипропиленовыми трубами способствует уп­ругая пенополиуретан-полиэтиленовая тепло-гидрозащитная оболочка, вос­принимающая до 20 % напряжений с уменьшением степени овализации тепло­провода при возможной потере устойчивости, но главным условием устойчи­вой работы любого теплопровода является единство и сцепление всех эле­ментов конструкции теплопровода («связанность конструкции»).

14. При использовании полипропиленовых труб в качестве основных в теплопроводах напряжения во всех слоях последних в значительной мере вы­равниваются, и основные нагрузки воспринимаются центральной полипропиле­новой трубой и наружной полиэтиленовой оболочкой, подчиненное значение имеет пенополиуретановый теплозащитный слой. В теплопроводах со стальны­ми трубами самые значительные напряжения возникают именно в стенках ста­льных труб, тогда как в остальных слоях напряжения на 2-4 порядка ниже, то есть наличие тепло-гидрозащитного слоя на прочностные характеристики стальных труб теплопровода влияния практически не оказывает. Перспектив­ным материалом для замены ППУ следует считать материал ТТМ, производимый на основе латексов отечественных синтетических полимеров, который, в от­личие от ППУ, обладает низкой токсичностью, слабой горючестью, возможно­стью регулирования механической прочности и степени адгезии с полипропи­леном и полиэтиленом, безотходностью при обработке поверхностей слоя ТТМ любой конфигурации и шероховатости. Тем не менее, применение ППУ-изоляции в бесканальных теплопроводах способствует увеличению срока службы последних до 30 лет и более, что даёт возможность получения значительно­го экономического эффекта: для теплопроводов малых диаметров (50-250 мм) от 0,5 до 1,0 млрд. руб. в год,  диаметрами 300-1000 мм - 1,1 - 1,6 млрд. руб.

15. Аналитические исследования трещиностойкости и температурной ус­тойчивости стальных труб как основы бесканальных теплопроводов показыва­ют, что в таких трубах могут развиваться трещины и, соответственно, на­пряжения двух видов: поперечного и продольного сдвигов, - для предупреждения развития которых рекомендуются способы их торможения: обжатие труб при монтаже гидроизоляционной оболочки; создание на пути роста трещин границ раздела; нанесение в заводских условиях на поверхность труб тонких резинобитумных прослоек; тепловое воздействие на трубу вблизи по­явления микротрещин с целью направления роста трещин в нагретую и потому более вязкую область, где трещина может исчезнуть; электроимпульсное воз­действие на вершины трещин; упруго-волновая обработка материала труб.

16. Одним из направлений совершенствования диагностики состояния теплопроводов и обнаружения дефектов в них является применение дистанцион­ных методов, в частности, запатентованного метода четырёхволновой локации, модернизирован­ного за счет одновременного использования двух панорамных приемников, ди­апазон частотной перестройки которых равен диапазону частот передатчика, с применением антенн, имеющих круговую и кардиоидную диаграммы. Вероят­ность безотказной работы устройств, реализующих этот метод, составляет 0,8-0,9.

17. Практическая стабилизация объема повреждений тепловых ceтей в Санкт-Петербурге может быть достигнута при ежегодной перекладке не менее 400 км (8 % от общего объема) устаревших тепловых сетей. Заметное сниже­ние повреждаемости их обеспечивается, однако, при перекладке до 600 км теплотрасс с учётом уровня резервирования более 70-80 %. Для экономии ресурсов и снижения техногенной нагрузки на окружающую среду, в том чис­ле и на геологические и экологические характеристики её, следует считать сокращение потерь воды и тепловой энергии, предотвращение утечек теплоносителя из теплопроводов, а также теплового, физико-химического, электрохимического и других видов воздействия инженерных коммуникаций, в част­ности, бесканальных теплопроводов, чему может способствовать организация экологического аудита, результатом введения которого станет не только оценка состояния окружающей среды вблизи теплопроводов, но и план эколо­гических мероприятий с целью дальнейшего совершенствования технико-технологических решений при строительстве и эксплуатации инженерных коммуникаций.

ПУБЛИКАЦИИ, ОТРАЖАЮЩИЕ ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ 

К числу публикаций по теме диссертации относятся указанные выше руководящие (нормативные) материалы для практического использования, а также публикации, отражающие основное содержание диссертации в соответствии с п. 11  Постановления Правительства № 227 от 20 апреля 2006 г.

1. Способ изготовления соединительных термоусаживающихся манжет. Пат. РФ, № 2048984 /Н.Г.Кикичев, Л.Е. Любецкий и др. – Б.И., 1995, № 33.

2. Компенсационный узел. Пат.РФ, № 2049287 /Н.Г. Кикичев, Л.Е. Любецкий и др. – Б.И., 1995, № 33.

3. Кикичев Н.Г. Современные способы строительства тепловых сетей в России. – Тр. Международного семинара. – СПб.: Ленэкспо, 1996.- С.18-21.

4. Кикичев Н.Г., Любецкий Л.Е. Нормативно-техническая база проектирования, изготовления и монтажа трубопроводов с пенополиуретановой изоляцией. – Тр. Международного семинара. – СПб.: ЛЕНЭКСПО, 1996.- С.22-25.

5. Кикичев Н.Г., Горшков Л.К. Экологический аспект обеспечения коррозионной стойкости подземных трубопроводов  /Материалы 2-ой международной конференции «Экология и развитие Северо-Запада РФ». – СПб.: МАНЭБ, 1997.-С.30-31.

6. Кикичев Н.Г. Метод расчёта напряжённо-деформированного состояния подземных бесканальных теплопроводов. – Тр. XI-ой Российской конференции по механике горных пород. – СПб., 1997.-С.67-71.

7. Кикичев Н.Г., Любецкий Л.Е., Горшков Л.К. Учёт сопротивлений грунта при расчёте бесканальных трубопроводов на продольный изгиб  /Доклад на симпозиуме «Энергетика-97». – СПб., 1997.-С.21-24.

8. Кикичев Н.Г., Любецкий Л.Е., Горшков Л.К. Температурные напряжения в бесканальных трубопроводах /Доклад на симпозиуме «Энергетика-97», 1997.-С.25-28

9. Горшков Л.К., Кикичев Н.Г., Наумов С.В. Продольный изгиб бесканальных теплопроводов. – В сб.: Наука в СПГГИ (ТУ), вып. 3. – СПб: СПГГИ(ТУ), 1998.-С.289-298

10. Горшков Л.К., Кикичев Н.Г. Напряженно-деформированное состояние бесканальных теплопроводов. – Тр. 5-ой международной конференции «Экология и развитие стран Балтийского региона». – СПб.: МАНЭБ, 2000.-С.92-96.

11. Кикичев Н.Г. Технико-технологические особенности строительства современных бесканальных теплопроводов в Санкт-Петербурге. – Тр. 5-ой международной конференции «Экология и развитие стран Балтийского региона». – СПб.: МАНЭБ, 2000.-С.175-180.

12. Кикичев Н.Г. Антикоррозионная и гидравлическая защита бесканальных теплопроводов с секциями самокомпенсирующихся труб в условиях Санкт-Петербурга. – Тр. 5-ой международной конференции «Экология и развитие стран Балтийского региона». – СПб.: МАНЭБ, 2000.-С.172-175.

13. Горшков Л.К., Гореликов В.Г., Кикичев Н.Г. Исследование напряжённо-деформированного состояния подземных бесканальных теплопроводов при эксплуатации в условиях городской застройки /Доклад на научно-практической конференции «Научно-технические инновации в строительстве». – М.: МГСУ, 2004.-С.53-58.

14. Способ определения места утечки жидкости или газа из трубопровода, находящегося в грунте. – Пат. РФ № 2231037. –Б.И., 2004, № 17/соавторы В.А. Рогалёв, Г.А. Денисов, В.И. Дикарев.

15. Горшков Л.К., Кикичев Н.Г., Гореликов В.Г., Соловьева Е.В. Устойчивость кольцевой формы труб бесканальных теплопроводов //Экология и атомная энергетика, вып.1(16), 2005.-С.77-79.

16.  Горшков Л.К., Кикичев Н.Г., Гореликов В.Г. Расчёт прочности пластмассовых труб для теплоснабжения и особенности их эксплуатации в бесканальных теплопроводах //Экология и атомная энергетика, вып.1(16), 2005.-С.72-75.

17.  Горшков Л.К., Кикичев Н.Г. Работа стальных и пластиковых ттуб совместно с теплозащитной оболочкой в бесканальных трубопроводах. – Тр. IX-ой международной концеренции «Экология и развитие общества». – СПб.: МАНЭБ, 2005.-С.128-131.

18. Кикичев Н.Г.  Эффективность применения пенополиуретановой тепловой изоляции для бесканальных теплопроводов в Санкт-Петербурге. – Тр. IX-ой международной конференции «Экология и развитие общества». – СПб.: МАНЭБ, 2005.-С.132-133.

19. Горшков Л.К., Кикичев Н.Г. Экологически чистая диагностика утечек жидкости из подземных бесканальных теплопроводов /Изв. Тульского гос. Университета: Геомеханика. Механика подземных сооружений, вып. 4, 2006.-С.56-61.

20. Кикичев Н.Г. Диагностика утечек жидкости в подземных трубопроводах как экологический аспект их эксплуатации //Региональная экология,2006. – Вып.1-2(26).

21.  Кикичев Н.Г. Технико-технологическая и эколого-экономическая надёжность бесканальных тепловых сетей //Изв. Таганрогского гос. радиотехн. университета, 2006, № 12.-С.142-146.

22. Кикичев Н.Г. Экологический аспект строительства и эксплуатации бесканальных теплопроводов в Санкт-Петербурге. –Тр. Х-ой международной конференции «Экология и развитие общества». – СПб.: МАНЭБ, 2007.-С.146-151.

23. Горшков Л.К., Тулин П.К., Кикичев Н.Г. Геотехнологический и экологический аспекты строительства и эксплуатации бесканальных теплопроводов в Санкт-Петербурге /Зап. Горного института, т. 172, 2007.-С.146-152.

24. Кикичев Н.Г. Экспериментальное исследование напряжённо-деформированного состояния (НДС) вакууммированного участка самокомпенсирующегося бесканального теплопровода. – Тр. Х-ой Международной конференции «Экология и развитие общества». –Доп. вып. – СПб.: МАНЭБ, 2007.

25. Кикичев Н.Г.  Особенности эксплуатации самокомпенсирующихся секций в подземных бесканальных теплопроводах. –Тр.Х-ой Международной конференции «Экология и развитие общества». –Доп. вып. – СПб.: МАНЭБ, 2007.

26. Кикичев Н.Г. Современный уровень и направления развития бесканальных тепловых сетей в Санкт-Петербурге. – Тр. XI-ой Международной конференции «Экология и развитие общества». – СПб.: МАНЭБ, 2008.-С.92-96.

27. Кикичев Н.Г. Современные бесканальные теплопроводы: Монография. – СПб.: Наука, 2008.-176с.

28. Кикичев Н.Г., Горшков Л.К. Экологические аспекты строительства и эксплуатации бесканальных тепловых сетей в мегаполисах. – Тр. VI-ой Международной научно-практической конференции «Проблемы экологической безопасности и развития морехозяйственного и нефтегазового комплексов» - Одесса-Керчь: Изд. «Пассаж», 2008.-С.63-71.

29. Кикичев Н.Г. Современные бесканальные тепловые сети на примере Санкт-Петербурга. - Тр. VI-ой Международной научно-практической конференции «Проблемы экологической безопасности и развития морехозяйственного и нефтегазового комплексов» - Одесса-Керчь: Изд. «Пассаж», 2008.-С.72-76.

30. Кикичев Н.Г. Стендовые исследования образцов самокомпенсирующихся секций бесканальных теплопроводов. ж. Экология урбанизированных территорий. 2008 (в печати).

31. Кикичев Н.Г. Применение самокомпенсирующихся труб в бесканальных тепловых сетях Санкт-Петербурга.  ж. Экология урбанизированных территорий. 2008 (в печати).

Автореферат

ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКИЕ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ПРОЦЕССА СООРУЖЕНИЯ И ЭКСПЛУАТАЦИИ  БЕСКАНАЛЬНЫХ ТЕПЛОПРОВОДОВ ТЕПЛОВОЙ

КИКИЧЕВ Наиль Гусупович

Сводный темплан 2008г.

Лицензия ЛР № 020308 от 14.02.97.

Редактор

Подписано в печать …………. Формат 60х84 1/16

Б.кн. – журн. П.л. 1,5 Б.л. 0,75 РТП РИО СЗТУ

Тираж 70  Заказ ……..

Северо-Западный государственный заочный технический университет

РИО СЗТУ, член Издательско-полиграфической ассоциации вузов

Санкт-Петербурга

191186, Санкт-Петербург, ул. Миллионная, 5.






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.